Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

В ноябре Дэви выступил в Королевском Обществе с лекцией, успех которой превзошел успех прошлогодней. Ученый рассказал о том, как «проволока с отрицательным зарядом ярко засветилась, а в месте контакта поднялся столб пламени, который, как представляется, был следствием выделения некого горючего вещества». Металл, выделенный из поташа, был жидкий и напоминал ртуть, тот же, что был получен из соды, был серебристого цвета и твердый. Оба отличались опасной реактивностью: «Шарики часто загорались в момент возникновения, а иногда взрывались, разделяясь на шарики меньшего размера, каковые разлетались по воздуху с большой скоростью и в полете горели, что производило яркий эффект непрерывного потока огня». Дэви сообщил, что новые элементы он назвал «потассий» и «содий»[34]. Но металлы ли они? Оба новооткрытых вещества были чрезвычайно легкими, и если бы не взрывались при соприкосновении с водой, то легко бы плавали на ее поверхности. Дэви обнаружил, что они плавают даже на керосине – минеральном масле, намного менее плотном, чем вода. Тем не менее он пришел к выводу, что исключительная легкость обоих элементов не должна считаться приоритетной по отношению к их другим характеристикам, таким как высокая электропроводимость – неоспоримым свидетельством того, что они относятся к металлам. С помощью своего уникального электролитического аппарата Дэви открыл два наиболее химически активных металла из известных науке.

Многие химики подозревали, что в других минеральных веществах также содержатся новые металлы, весьма химически активные, и для их выделения необходимо попросту отыскать достаточно мощный способ воздействия. Одним из таких минеральных веществ была известь, которую Лавуазье включил в список многообещающих «простых веществ». Другим была магнезия, которая, как доказал Джозеф Блэк из Эдинбурга, была химическим аналогом извести и таким образом, скорее всего, содержала подобный металл. Стронциан и окись бария получил ученик Блэка Чарльз Хоуп, который расценил их окрашенное пламя (красное и зеленое соответственно) как свидетельство присутствия новых элементов. Дэви продолжал подвергать все эти так называемые щелочные земли по очереди электролитическому воздействию, на сей раз используя электрод из жидкой ртути, чтобы «захватить» металлы, выделенные в амальгаме, до того как они сгорят. В течение 1808 г. Дэви удалось таким способом выделить один за другим кальций, магний, стронций и барий.

Таланты Дэви не исчерпывались химией. Он обладал несомненным даром романтического поэта. Роберт Саути включил некоторые стихотворения Дэви в свою «Годичную антологию», с восхищением назвав Дэви «молодым химиком, молодым для всего». Дэви вовсе не считал, что его занятия наукой могут помешать занятиям поэзией, он органично сочетал изучение природы с любовью к прекрасному и возвышенному. Первая строфа стихотворения, которое он написал в это время, включает образы горючих металлов, таким впечатляющим способом получаемых из непокорных минералов:

Дух пламени на землю изливает
Поток огня от щедрой к нам Природы;
Прозрачную росу в цветок прекрасный превращает.
Бездушный прах вновь к жизни воскрешает.

Два других представителя химически весьма активной группы элементов, известных как щелочные металлы, в отличие от открытых Дэви натрия и калия, были обнаружены с помощью спектроскопической идентификации цветов их солей. В 1859 г. Роберт Бунзен и Густав Кирхгофф в Гейдельберге изготовили спектроскоп – разновидность сложной призмы, которая позволила ученым устанавливать присутствие тех или иных элементов с помощью выделения характерных цветов, возникающих в ходе горения, и представления их в виде особых последовательных линий, примерно как в штрих-коде. С помощью своего изобретения Бунзен и Кирхгофф систематически изучали химические вещества, растворенные в минеральной воде, в надежде отыскать среди них еще неизвестные элементы. Удалив химическим способом явные соли натрия и кальция и менее явные соли стронция и магния, ученые получали раствор более редких солей, из которого затем испаряли всю воду. Поместив плотный осадок данного раствора в пламя, Бунзен и Кирхгофф обнаружили новый, голубой, цвет, который свидетельствовал о присутствии какого-то неизвестного элемента. Они назвали его цезием от латинского слова caesius, означавшего цвет неба. Несколько месяцев спустя они проделали ту же процедуру с минеральным образцом, присланным из Саксонии, и увидели темно-красные линии еще одного нового элемента – рубидия.